Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für eine Antriebsanordnung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung.

Durch den Übergang von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren zu teil-elektrifizierten oder sogar voll-elektrifizierten Fahrzeugen ergeben sich neue Anforderungen an weitere Komponenten des Antriebsstrangs. Eine deutliche Änderung hat sich beispielsweise bei mindestens teil-elektrifizierten Fahrzeugen dadurch ergeben, dass ergänzend zu der eigentlichen Betriebsbremse oftmals eine Rekuperationsbremse eingesetzt wird. Die Betriebsbremse bildet dabei eine sicherheitsrelevante Einrichtung, welche eine Vielzahl von gesetzlichen Bestimmungen erfüllen muss. Die Rekuperationsbremse ist dagegen als eine optionale Zusatzbremse ausgebildet, welche gegenüber der Betriebsbremse Vorteile hinsichtlich der Energierückgewinnung, der Verschleißfestigkeit etc. aufweist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Komponente für eine Antriebsanordnung eines Fahrzeugs vorzuschlagen, welche erweiterte Funktionen in der Antriebsanordnung und/oder in dem Fahrzeug ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bremseinrichtung, welche für eine Antriebsanordnung eines Fahrzeugs geeignet und/oder ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Antriebsanordnung mindestens eine elektrische Antriebsmaschine auf, welche zur Bereitstellung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein Hybridfahrzeug oder als ein reines Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen, Kleinbus, Kleinlaster oder dergleichen realisiert. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug der Klasse M1 oder N1 entsprechend Verordnung (EU) 2018/858 zugeordnet. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Straßenfahrzeug ausgebildet und/oder für den Straßenverkehr zugelassen und/oder geeignet. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Höchstgeschwindigkeit von mehr als 80 km/h, vorzugsweise mehr als 120 km/h und insbesondere mehr als 140 Stunden Kilometer erreichen. Alternativ hierzu ist das Fahrzeug als ein Schienenfahrzeug ausgebildet.

Die Bremseinrichtung weist eine Eingangswelle auf, wobei die Eingangswelle zur Einleitung und/oder Ausleitung von Drehmomenten geeignet und/oder ausgebildet ist. Somit kann ein Antriebsdrehmoment von der Antriebsanordnung in die Bremseinrichtung über die Eingangswelle eingeleitet werden und/oder ein Bremsmoment von der Bremseinrichtung über die Eingangswelle ausgeleitet werden. Die Eingangswelle kann als ein konstruktives Bauteil ausgebildet sein, welches ausschließlich der Bremseinrichtung zugeordnet ist. Alternativ wird die Eingangswelle durch eine weitere Welle, wie z.B. eine Rotorwelle, Verbindungswelle, Übertragungswelle etc. der Antriebsanordnung gebildet.

Die Bremseinrichtung weist eine Bremse auf, wobei die Bremse einen ersten Bremspartner und einen zweiten Bremspartner umfasst. Der erste und der zweite Bremspartner können miteinander in Wechselwirkung treten, um ein Bremsmoment zu erzeugen. Beispielsweise können der erste und der zweite Bremspartner in einen reibenden und/oder reibschlüssigen Kontakt treten, um das Bremsmoment zu erzeugen. Die Bremseinrichtung ist insbesondere als eine dynamische Bremseinrichtung und/oder als eine Bremseinrichtung für eine Betätigung im Fährbetrieb des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist die Bremseinrichtung nicht als eine Feststellbremse oder zumindest nicht als eine reine Feststellbremse ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass der erste Bremspartner stationär in der Bremseinrichtung angeordnet ist, der zweite Bremspartner ist als ein rotierender Bremspartner ausgebildet. Die Bremseinrichtung weist eine Bremskopplungseinrichtung auf, wobei die Bremskopplungseinrichtung, die Eingangswelle und die Bremse Teilabschnitte eines Momentenpfads der Bremskopplungseinrichtung bilden.

Die Bremskopplungseinrichtung weist einen ersten Kopplungspartner und einen zweiten Kopplungspartner auf. Der erste und der zweite Kopplungspartner können drehfest miteinander gekoppelt werden, dann befindet sich die Bremskopplungseinrichtung in einem Kopplungszustand. Alternativ können der erste und der zweite Kopplungspartner entkoppelt werden, so dass diese unabhängig voneinander relativ zueinander rotieren können, dann befindet sich die Bremskopplungseinrichtung in einem Freigabezustand. In dem Kopplungszustand ist der Momentenpfad geschlossen, in dem Freigabezustand ist der Momentenpfad geöffnet.

Es ist vorgesehen, dass einer der Kopplungspartner drehfest, insbesondere stets drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist. Somit bildet dieser Kopplungspartner mit der Eingangswelle eine stets gemeinsam rotierende Baugruppe.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch die Bremseinrichtung eine optionale und/oder zuschaltbare Bremse gebildet ist, welche in dem Freigabezustand der Bremskopplungseinrichtung von der Antriebsanordnung entkoppelt ist und auf diese Weise den Fährbetrieb nicht negativ beeinflusst. Z.B. werden in dem Freigabezustand im Vergleich zu dem Kopplungszustand die rotierenden Massen der Antriebsanordnung reduziert. Ferner werden bei Nichtbenutzung der Bremseinrichtung nachteilige Schleppmomente oder Geräuschemissionen verringert bzw. auf 0 gesetzt. Für den Fall, dass sich die Bremseinrichtung in einem Bremsbereitschaftszustand befindet, ist die Bremskopplungseinrichtung in den Kopplungszustand gesetzt, so dass bei Bedarf die Bremse für die Antriebsanordnung und damit für das Fahrzeug genutzt werden kann.

Durch die Bremseinrichtung werden somit neue Betriebszustände der Bremsanlage der Antriebsanordnung und/oder des Fahrzeugs geschaffen, so dass weitere und neue Funktionen umgesetzt werden können. Die Bremseinrichtung kann sowohl selbstständig schaltend als auch mittels eines Schaltsignals schaltend ausgeführt sein. Aus Komfort- und Sicherheitsgründen ist es bevorzugt, dass der Schaltvorgang ruckfrei erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der andere Kopplungspartner mit dem zweiten Bremspartner drehfest verbunden. Die Bremskopplungseinrichtung ist damit zur lösbaren Kopplung der Eingangswelle mit dem zweiten Bremspartner ausgebildet. Somit kann die Bremskopplungseinrichtung den Momentenpfad zwischen der Eingangswelle und dem zweiten Bremspartner schließen oder öffnen, so dass die Bremskopplungseinrichtung in einem Kopplungszustand die Eingangswelle drehfest mit dem zweiten Bremspartner koppelt und in einem Freigabezustand die Eingangswelle von dem zweiten Bremspartner entkoppelt.

Alternativ ist der andere Kopplungspartner mit einer Übertragungswelle der Antriebsanordnung des Fahrzeugs verbindbar und/oder verbunden. Die Bremskopplungseinrichtung ist damit zur lösbaren Kopplung der Eingangswelle mit der Übertragungswelle ausgebildet. Somit kann die Bremskopplungseinrichtung den Momentenpfad zwischen der Eingangswelle und der Übertragungswelle schließen oder öffnen, so dass die Bremskopplungseinrichtung in einem Kopplungszustand die Eingangswelle drehfest mit der Übertragungswelle koppelt und in einem Freigabezustand die Eingangswelle von der Übertragungswelle entkoppelt.

In Bezug auf den Momentenpfad bildet die Bremseinrichtung einen Endpunkt oder eine Sackgasse, da das Antriebsmoment der Antriebsanordnung durch die Bremseinrichtung nicht durchgeleitet wird. Insbesondere bildet die Bremseinrichtung einen, im Speziellen unverzweigten Sackgassenpfad für den Momentenpfad. Alternativ oder ergänzend weist die Bremseinrichtung nur eine einzige Drehmomentschnittstelle auf.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremseinrichtung als eine Lamellenbremse, insbesondere als eine nasse oder nasslaufende Lamellenbremse, ausgebildet. Insbesondere weist die Bremseinrichtung ein rotierbares Innenlamellenpaket auf, wobei das Innenlamellenpaket den zweiten Bremspartner bildet. Ferner weist die Bremseinrichtung ein Außenlamellenpaket auf, wobei das Außenlamellenpaket stationär in der Bremseinrichtung abgestützt ist und den ersten Bremspartner bildet. Die Lamellenbremse weist bevorzugt eine Aktoreinrichtung auf, wobei die Aktoreinrichtung die Lamellenbremse in einen Bremszustand oder in einen Freigabezustand setzen kann. Die Aktoreinrichtung ist beispielsweise als eine Axialaktoreinrichtung ausgebildet, welche eine axiale Kraft auf mindestens eines der Lamellenpakete aufbringen kann. Die Aktoreinrichtung kann insbesondere als eine pneumatische, hydraulische und/oder elektrisch wirkende Aktoreinrichtung ausgebildet sein.

Die Lamellenbremse ist insbesondere als eine gekapselte Lamellenbremse ausgebildet. Bevorzugt ist diese als die nasse oder nasslaufende Lamellenbremse ausgebildet, wobei die Lamellen der Lamellenpakete in einem Temperierfluid laufen. Durch diese Ausgestaltung kann die Bremseinrichtung emissionsfrei betreiben werden und vermeidet austretende Feinstaubpartikel, da diese insbesondere durch das Temperierfluid gebunden werden. Der Vorteil der nassen oder nasslaufenden Lamellenbremse ist weiterhin, dass diese ein positives akustisches Verhalten aufweist. Etwaige Bremsgeräusche, die gerade bei trockenen Bremssystemen auftreten können, werden vermieden, so dass das Betriebsverhalten verbessert ist.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung befindet sich die Bremskopplungseinrichtung in dem Kopplungszustand und/oder in den Freilaufzustand in einem energiefreien und/oder betätigungskraftfreien Zustand, so dass der eingestellte Zustand der Bremskopplungseinrichtung selbsthaltend ausgebildet ist. Der Gedanke ist, dass im betätigten Zustand keine weitere Axialkraft benötigt wird. Axialkraft wird nur für das Umschalten benötigt, im eingespurten Zustand kann die Bremseinrichtung kraftfrei geschalten werden, da das Moment von einem Formschluss übertragen wird. Diese Ausbildung ermöglicht es, die Bremseinrichtung trotz der neuen Funktionalität zum einen betriebssicher und zum andern energiesparend zu betreiben. Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Bremskopplungseinrichtung als Synchronisierungseinrichtung, insbesondere als eine Einfach-Synchroneinheit, ausgebildet. Damit weist diese die Funktion auf, den Übergang zwischen dem Freilaufzustand zu dem Kopplungszustand im Fährbetrieb, also auch bei rotierender Eingangswelle und/oder Übertragungswelle umzusetzen, ohne dass störende Zuschaltreaktionen der Bremseinrichtung auftreten. In dieser Realisierung kann die Bremseinrichtung in einen Bremsbereitschaftszustand durch Einstellen des Kopplungszustands der Bremskopplungseinrichtung gebracht werden, ohne dass ein Fahrer des Fahrzeugs diese Änderung überhaupt oder deutlich wahrnehmen kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung sowie mit der Bremseinrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde.

Die Antriebsanordnung weist eine elektrische Antriebsmaschine, insbesondere einen Elektromotor, zur Erzeugung des Antriebsmoments für das Fahrzeug auf. Es kann vorgesehen sein, dass die elektrische Antriebsmaschine die einzige Traktionsmaschine für das Fahrzeug bildet. Alternativ hierzu weist das Fahrzeug noch weitere Traktionsmaschinen, zum Beispiel weitere elektrische Antriebsmaschinen und/oder einen Verbrennungsmotor zur Erzeugung des Antriebsmoments auf. Bevorzugt stellt die Antriebsanordnung mindestens 20%, insbesondere mindestens 40% und im Speziellen mindestens 80% des Antriebsmoments für das Fahrzeug zur Verfügung.

Die elektrische Antriebsmaschine kann einem einzigen angetriebenen Rad des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Einzelradantrieb ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist die elektrische Antriebsmaschine zwei angetriebenen Rädern, vorzugsweise einer gemeinsamen Achse zugeordnet und/oder als eine elektrische Achse ausgebildet. Bei anderen Ausführungsformen kann die elektrische Antriebsmaschine auch allen angetriebenen Rädern und/oder Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Allradantrieb ausgebildet sein.

Die Antriebsanordnung weist ein Übersetzungsgetriebe zur Übersetzung des

Antriebsmoments auf, welches über einen Getriebeeingang in das Übersetzungsgetriebe eingeleitet wird. Besonders bevorzugt erfolgt eine Übersetzung vom Schnellen ins Langsame, umgangssprachlich auch als Untersetzung bezeichnet. Das Übersetzungsgetriebe ist zur Ausgabe von einem übersetzten Antriebsmoment auf Basis des Antriebsmoments von der elektrischen Antriebsmaschine an einem Getriebeausgang in Richtung von dem mindestens einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise weist das Übersetzungsgetriebe einen Getriebeausgang auf, über den das übersetzte Antriebsmoment in Richtung des mindestens einen angetriebenen Rads des Fahrzeugs ausgegeben wird. Optional ist dem Übersetzungsgetriebe ein Verteilungsgetriebe, insbesondere ein Differenzial, und/oder ein Summationsgetriebe zur Vereinigung des übersetzen Antriebsmoments mit anderen Antriebsmomenten nachgeschaltet. Ausgehend von der Antriebsmaschine verläuft ein Antriebsmomentenpfad zu dem Getriebeausgang und/oder zu dem mindestens einen angetriebenen Rad.

Das Fahrzeug, insbesondere die Antriebsanordnung weist die Bremseinrichtung zur Erzeugung eines Bremsmoments an dem mindestens einen angetriebenen Rad auf. Ausgehend von der Bremseinrichtung läuft ein Bremsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Der Momentenpfad bildet einen Teilabschnitt des Bremsmomentenpfads. Somit wird durch die Bremseinrichtung das Bremsmoment erzeugt und über den Bremsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad geleitet. Die Bremseinrichtung wirkt auf den

Antriebsmomentenpfad. Insbesondere kreuzen oder treffen sich der

Antriebsmomentenpfad und der Bremsmomentenpfad vor dem mindestens einen angetriebenen Rad.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug eine Temperaturmanagementeinrichtung auf, wobei die

Temperaturmanagementeinrichtung ausgebildet ist, die Bremswärme der Bremseinrichtung über das Temperierfluid einer Nutzfunktion zuzuführen. In der Nutzfunktion kann die Bremswärme beispielhafterweise zur Erwärmung des Übersetzungsgetriebes, zur Batterietemperierung und/oder zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Dabei ist es möglich, dass die Bremseinrichtung als passive Heizeinrichtung ausgebildet ist und die Bremswärme maßgeblich aus verkehrsbedingten Bremsungen generiert.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Bremseinrichtung ausgebildet als aktive Heizeinrichtung zu arbeiten. Hierbei steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Antriebsmaschine an, so dass gezielt ein zusätzliches Antriebsmoment von der elektrischen Antriebsmaschine auf die Bremseinrichtung geleitet wird. Ferner steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Bremseinrichtung an, ein entsprechendes zusätzliches Bremsmoment aufzubringen, um das zusätzliche Antriebsmoment zu kompensieren. Auf diese Weise wird aktive Bremswärme erzeugt, die über die Temperaturmanagementeinrichtung der Nutzfunktion zugeführt wird.

Bei einer weiteren, möglichen Weiterbildung ist die Bremseinrichtung ausgebildet als aktive Standheizung zu arbeiten: Hierzu weist die Antriebsanordnung eine Antriebskopplungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, den Antriebsmomentenpfad zu trennen. Die Temperaturmanagementeinrichtung ist ausgebildet, die Antriebskopplungseinrichtung anzusteuern, so dass der Antriebsmomentenpfad getrennt ist. Zudem steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Antriebsmaschine sowie die Bremseinrichtung an, ein Antriebsmoment zu erzeugen, welches auf die Bremseinrichtung geleitet wird und durch das Bremsmoment wieder abgebaut wird um Bremswärme aktiv im Stand zu erzeugen. Die Bremswärme wird wie zuvor durch die Temperaturmanagementeinrichtung zu den Nutzfunktionen geleitet.

Es ist bevorzugt, dass das Fahrzeug eine Schwingungsmanagementeinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, Schwingungen in der Antriebsanordnung, der Antriebsmaschine, dem Übersetzungsgetriebe und/oder dem Fahrzeug als schwingendes System durch Kontrolle der Bremseinrichtung zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Hierzu weist die Schwingungsmanagementeinrichtung zum Beispiel eine Sensorik zur Messung der zu dämpfenden Schwingungen auf. In einer möglichen Ausgestaltung steuert die Schwingungsmanagementeinrichtung die Bremseinrichtung an, um, insbesondere unabhängig von einem Bremsvorgang, die Bremseinrichtung, insbesondere die Lamellenbremse, zu betätigen und dadurch das schwingende System zu dämpfen und/oder Resonanzfrequenzen zu verschieben. Allgemein wird durch die Betätigung der Bremseinrichtung, insbesondere der Lamellenbremse, das schwingende System verstimmt, so dass die Schwingungen gedämpft und/oder kompensiert werden.

Die Schwingungsmanagementeinrichtung ist ausgebildet, in Abhängigkeit der gemessenen, zu dämpfenden Schwingungen, die Bremskopplungseinrichtung zu schließen, um auftretende Schwingungen zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Durch das Schließen der Bremskopplungseinrichtung wird erreicht, dass an das schwingende System die rotierenden Massen der Bremseinrichtung angeschlossen werden, so dass sich das Schwingungsverhalten des schwingenden Systems ändert, um auf diese Weise die auftretenden Schwingungen zu kompensieren und/oder zu dämpfen.

Das Fahrzeug weist bevorzugt eine Betriebsbremse auf, wobei die Bremseinrichtung als eine Komplementärbremse zu der Betriebsbremse und/oder ergänzende Bremseinrichtung zu der Betriebsbremse ausgebildet ist. Damit wird eine besonders vorteilhafte Anwendung der Antriebsanordnung vorgeschlagen:

Bevorzugt ist die Betriebsbremse bei dem Fahrzeug als eine Reibungsbremse, insbesondere als eine trockene Reibungsbremse, im Speziellen als Scheiben- und/oder Trommelbremse ausgebildet.

Bei im urbanen Straßenverkehr üblichen Verzögerungen wird der überwiegende Teil der Bremsaufgabe von der Reibungsbremse oder der Rekuperationsbremse übernommen. Kurz vor Stillstand des Fahrzeugs ist der Einsatz der Rekuperationsbremse technisch nicht sinnvoll, hier liefert die Reibungsbremse entweder den Hauptteil oder den kompletten Anteil der benötigten Bremsleistung.

Bei dem Fahrzeug mit der elektrischen Antriebsmaschine fehlt das kaschierende

Geräusch der Verbrennungsmaschine, bei Hybridfahrzeugen ist der Verbrennungsmotor ggf. deaktiviert. Bisher nicht relevante Betriebsgeräusche des Fahrzeugs werden vom Fahrer wahrgenommen und können als störend empfunden werden. Somit führt eine Reduktion der Geräuschemission zu einer Verbesserung der Betriebseigenschaften.

Aus den Regularien (beispielhafterweise der UNECE 13H für die Fahrzeugklasse M1 ) ergeben sich zudem strenge Sicherheitsanforderungen an die Betriebsbremse hinsichtlich Gefahrenbremsung, Heißbremswirkung und Ausfallsicherheit. Zukünftig ist mit weiteren Anforderungen zu rechnen, hervorzuheben ist hier die Beschränkung der zulässigen Emission von Feinstaubpartikeln der Bremsen.

Aus diesem Spannungsfeld kann ein Zielkonflikt abgeleitet werden: Die Reibungsbremse muss sowohl in der Lage sein, die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ein wertiges akustisches Verhalten aufweisen und gleichzeitig muss die Emission von Feinstaubpartikeln reduziert werden. Im Notbremsfall sind Bremsgeräusche dagegen vernachlässigbar. Hier liegt der Fokus lediglich auf der Vermeidung von Unfällen, also Sach- und oder Personenschäden.

Dieser Zielkonflikt wird durch das Fahrzeug mit der Antriebsanordnung entschärft: Die Bremseinrichtung als Komplementärbremse und/oder redundante Bremseinrichtung greift z.B. im urbanen Umfeld da ein, wo die Reibungsbremse den Zielkonflikt nicht mehr auflösen kann und/oder die Rekuperationsbremse nicht mehr einsetzbar ist. Dabei ist sie emissionsfrei und/oder besitzt als nasslaufende Lamellenbremse ein positives akustisches Verhalten.

Da die Bremseinrichtung als Komplementärbremse und/oder ergänzende Bremseinrichtung weiterhin eine konventionelle Betriebsbremse (Beispielhafterweise ausgeführt als Scheiben- oder Trommelbremse) erfordert, verbleiben die sicherheitsrelevanten Anforderungen weiterhin bei der Betriebsbremse, insbesondere bei der Reibungsbremse. Damit werden die Betriebseigenschaften der Antriebsanordnung und/oder des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Sicherheitsanforderungen und/oder der Umweltanforderungen verbessert. Gegen Ende des Verzögerungsvorgangs kann die Hauptbremsverzögerung von der Betriebsbremse erzeugt werden. Diese muss sowohl für sichere, kontrollierte Gefahrenbremsungen aus hoher Geschwindigkeit mit kurzem Bremsweg ausgelegt sein, als auch bei Bremsungen aus geringerer Geschwindigkeit keine vom Fahrer als störend wahrgenommene Geräusche erzeugen. Da bei Bremsungen aus niedrigeren Geschwindigkeiten die Bremseinrichtung die Reibungsbremse ersetzen kann, können sich Hersteller von Reibungsbremsen in ihren Optimierungsbemühungen auf kontrollierte Gefahrenbremsungen fokussieren und erhalten bei dem Fahrzeug mit der Antriebsanordnung neue Handlungsspielräume. Bei Gefahrenbremsungen ist das akustische Verhalten im Vergleich zu alltäglichen Bremsungen im urbanen Verkehr von untergeordneter Bedeutung. Da die Bremseinrichtung bevorzugt keinen Anspruch auf eine Sicherheitsfunktion erhebt - die Betriebsbremse bleibt weiterhin erhalten und voll einsatzfähig - kann diese vor dem Übersetzungsgetriebe angeordnet werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug eine Bremsmanagementeinrichtung zur Kontrolle der Betriebsbremse und der Bremseinrichtung auf.

Die Bremsmanagementeinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, einen Notbremszustand umzusetzen, wobei in dem Notbremszustand die Betriebsbremse, insbesondere die Reibungsbremse, das Fahrzeug zum Stillstand bringt, wobei in dem Notbremszustand mindestens die Hauptbremsverzögerung oder die ausschließliche Bremsverzögerung durch die Reibungsbremse der Betriebsbremse umgesetzt wird. Dadurch sind alle Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Alternativ oder ergänzend ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, einen Rekuperationsbremszustand umzusetzen, wobei mindestens ein Teil der Bremsverzögerung durch einen Rekuperationsbremsung der Rekuperationsbremse umgesetzt wird. Dadurch wird ein umweltbewusstes und komfortables Fahren umgesetzt.

Alternativ oder ergänzend ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, einen Komfortbremszustand umzusetzen, wobei die Hauptbremsverzögerung durch die Bremseinrichtung erfolgt, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen. Insbesondere ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, den Komfortbremszustand bei Geschwindigkeiten von weniger als 20 km/h, insbesondere von weniger als 15 km/h und/oder bereits in einem Bereich größer als 10 km/h umzusetzen. In diesen Geschwindigkeitszuständen kann die Rekuperationsbremsung nicht mehr effektiv arbeiten, wobei insbesondere statt der Reibungsbremse die Bremseinrichtung eingesetzt wird. In dem Komfortbremszustand wird erreicht, dass die Abbremsung des Fahrzeugs zum Stillstand ohne oder nur mit geringer Geräuschemission umgesetzt wird, da diese vollständig oder weitgehend durch die Bremseinrichtung umgesetzt wird.

Ein optionaler Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs mit der Antriebsanordnung wie diese zuvor beschrieben wurden, wobei durch die Bremsmanagementeinrichtung mindestens einer der Betriebszustände um gesetzt wird.

Die Temperaturmanagementeinrichtung, die Schwingungsmanagementeinrichtung und/oder die Bremsmanagementeinrichtung sind bevorzugt als digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet.

Bevorzugt verläuft der Bremsmomentenpfad über das Übersetzungsgetriebe, wobei die Bremseinrichtung in dem Bremsmomentenpfad vor dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Damit befindet sich die Bremseinrichtung in der Antriebsanordnung in einem Abschnitt, in dem das Antriebsmoment noch nicht von dem Übersetzungsgetriebe übersetzt ist. In der bevorzugten Ausgestaltung ist dabei die Drehzahl der Bremseinrichtung höher als die Drehzahl an dem Getriebeausgang und/oder an dem angetriebenen Rad. Besonders bevorzugt ist die Bremseinrichtung somit antriebsmaschinenah und nicht radnah angeordnet. Diese Position führt zu zwei möglichen Vorteilen: Die Bremseinrichtung wird in einem Bereich, in dem die Drehzahl durch das Übersetzungsgetriebe noch nicht übersetzt ist und somit höher ist als an dem angetriebenen Rad und/oder am Getriebeausgang angeordnet. Hierdurch reduziert sich das von der Bremseinrichtung aufzubringende Bremsmoment und es kann die Lamellenbremse statt einer trockenen Reibbremse verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die elektrische Antriebsmaschine eine Rotorwelle auf, wobei die Bremseinrichtung mit der Rotorwelle in dem Bremsbereitschaftszustand drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden ist. Alternativ oder ergänzend wird beansprucht, dass die Bremseinrichtung mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine betrieben wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verläuft der Bremsmomentenpfad über die elektrische Antriebsmaschine, wobei die Bremseinrichtung in dem Bremsmomentenpfad vor der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist. Somit wird das Bremsmoment von der Bremseinrichtung in den Bremsmomentenpfad eingeleitet, über die elektrische Antriebsmaschine und über das Übersetzungsgetriebe und insbesondere über den Getriebeausgang nachfolgend zu dem mindestens einen angetriebenen Rad geleitet. Besonders bevorzugt ist die Rotorwelle mit einer axialen Seite -wahlweise unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von weiteren Komponenten - mit der Bremseinrichtung drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden und mit der anderen Seite - wahlweise unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von weiteren Komponenten - mit dem Übersetzungsgetriebe drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden.

Von der elektrischen Antriebsmaschine läuft zum einen ein Antriebsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Ferner verläuft in dieser Weiterbildung ein Antriebsmomentengegenpfad von der Antriebsmaschine zu der Bremseinrichtung, wobei auch ein Antriebsmoment auf die Bremseinrichtung übertragbar ist. In Bezug auf den Antriebsmomentengegenpfad bildet die Bremseinrichtung einen Endpunkt oder eine Sackgasse, da das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine durch die Bremseinrichtung nicht durchgeleitet wird. Insbesondere bildet die Bremseinrichtung einen Sackgassenpfad für den Antriebsmomentengegenpfad. Der Momentenpfad bildet einen Teilabschnitt des Antriebsmomentengegenpfads.

Antriebstechnisch betrachtet ist die elektrische Antriebsmaschine bei dieser Weiterbildung zwischen der Bremseinrichtung und dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Durch diese Anordnung kann die Bremseinrichtung besonders einfach integriert werden, da in den Antriebsmomentenpfad nicht eingegriffen werden muss. Vielmehr kann die Bremseinrichtung auf einer Seite der Antriebsmaschine und das Übersetzungsgetriebe auf der anderen Seite der Antriebsmaschine angeordnet werden.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremseinrichtung in dem Antriebsmomentenpfad zwischen der Antriebsmaschine und dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Insbesondere wirkt die Bremseinrichtung auf eine Übertragungswelle oder ein Übertragungswellenabschnitt zwischen der Antriebsmaschine und dem Übersetzungsgetriebe. In dieser Konstellation kann die Antriebsanordnung besonders kompakt umgesetzt werden.

Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Bremseinrichtung außerhalb des Antriebsmomentenpfads angeordnet. Insbesondere bildet der Getriebeeingang des Übersetzungsgetriebes einen Knotenpunkt, wobei sich der Antriebsmomentenpfad und der Bremsmomentenpfad in dem Knotenpunkt erstmalig treffen. Konstruktiv betrachtet ist auf der einen axialen Seite des Übersetzungsgetriebes die Antriebsmaschine und auf der anderen Seite des Übersetzungsgetriebes die Bremseinrichtung angeordnet. Von der elektrischen Antriebsmaschine läuft zum einen ein Antriebsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Ferner verläuft in dieser Weiterbildung ein Antriebsmomentenzweigpfad von der Antriebsmaschine unübersetzt durchgeschleift durch das Übersetzungsgetriebe zu der Bremseinrichtung, wobei auch ein Antriebsmoment auf die Bremseinrichtung übertragbar ist. In Bezug auf den Antriebsmomentenzweigpfad bildet die Bremseinrichtung einen Endpunkt oder eine Sackgasse, da das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine durch die Bremseinrichtung nicht durchgeleitet wird. Insbesondere bildet die Bremseinrichtung einen Sackgassenpfad für den Antriebsmomentenzweigpfad. Der Momentenpfad bildet einen Teilabschnitt des Antriebsmomentenzweigpfad.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die Bremseinrichtung und die Rotorwelle koaxial angeordnet, wobei die Bremseinrichtung eine Bremsdrehachse aufweist, welche koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. Durch diese Realisierung kann die Antriebsanordnung besonders kompakt ausgebildet werden, so dass der Integrationsaufwand verringert wird und die Betriebseigenschaften verbessert werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebsanordnung ein Zusatzmodul auf, wobei das Zusatzmodul ein Modulgehäuse aufweist, wobei die Bremseinrichtung in dem Modulgehäuse angeordnet ist. Die Antriebsanordnung weist ein Hauptgehäuse auf, wobei die Antriebsmaschine und optional ergänzend das Übersetzungsgetriebe in dem Hauptgehäuse angeordnet ist. Das Zusatzmodul bildet insbesondere eine selbstständige Unterbaugruppe. Das Zusatzmodul ist an dem Hauptgehäuse vorzugsweise lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, festgelegt. Beispielsweise ist das Zusatzmodul, insbesondere das Modulgehäuse, an dem Hauptgehäuse angeflanscht, angeschraubt und/oder montagegerecht lösbar befestigt. Insbesondere ist das Zusatzmodul an dem Hauptgehäuse abstützend für das Bremsmoment angeordnet, so dass auftretende Gegenkräfte bei der Erzeugung von dem Bremsmoment von der Bremseinrichtung über das Modulgehäuse auf das Hauptgehäuse abgeleitet werden kann.

Vorzugsweise bildet das Hauptgehäuse mit der Antriebsmaschine und optional ergänzend mit dem Übersetzungsgetriebe eine elektrische Achse und/oder eine weitere, selbstständige Unterbaugruppe. Durch diese Weiterbildung kann das Zusatzmodul mit der Bremseinrichtung vereinfacht an bereits entwickelte Antriebseinheiten, insbesondere elektrische Achsen, montiert werden, so dass der Integrationsaufwand verringert ist. Auf diese Weise kann das Zusatzmodul als selbstständige Baugruppe bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Antriebseinheiten eingesetzt werden.

Ein weiterer optionaler Gegenstand der Erfindung betrifft das Zusatzmodul für das Fahrzeug und/oder die Antriebsanordnung, wie diese zuvor beschrieben wurden. Das Zusatzmodul weist ein Modulgehäuse zur Anbindung an das Hauptgehäuse und die Bremseinrichtung auf, wobei die Bremseinrichtung in dem Modulgehäuse angeordnet ist. Insbesondere ist das Zusatzmodul als eine selbstständige Unterbaugruppe ausgebildet. Das Zusatzmodul bildet einen Endpunkt für einen Pfad, insbesondere den Momentenpfad, den Antriebsmomentengegenpfad oder den Antriebsmomentenzweigpfad über den ein Antriebsmoment in das Zusatzmodul einleitbar ist. Insbesondere ist das Zusatzmodul als ein Sackgassenmodul mit nur einer einzigen Drehmomentschnittstelle ausgebildet.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

Figur 1 ein stark schematisiertes Blockdiagramm einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie das Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figuren 2 a, b, c jeweils ein Blockdiagramm für ein erstes, ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 3 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 4 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung einer Bremseinrichtung für die Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 5 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 6 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;

Figur 7 a, b zwei Ausführungsvarianten für ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung;

Figur 8 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung für die Schwingungsdämpfung; Figur 9 eine Ausführungsvariante für ein Verfahren zur aktiven

Bremswärmeerzeugung;

Figur 10 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung für die Bremswärmeerzeugung.

Die Figur 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm eine Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug 2. Das Fahrzeug 2 ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug 2 als ein Elektrofahrzeug realisiert. Die Antriebsanordnung 1 weist eine elektrische Antriebsmaschine 3 auf, wobei die elektrische Antriebsmaschine 3 zur Erzeugung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug 2 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Antriebsmaschine 3 als ein Elektromotor ausgebildet. Optional kann die Antriebsmaschine 3 als Generator eingesetzt werden.

Die Antriebsanordnung 1 weist ein Übersetzungsgetriebe 4 auf, welches ausgebildet ist, das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 zu übersetzen und zwar „vom Schnellen ins Langsame“. Das Übersetzungsgetriebe 4 weist einen Getriebeausgang 5 und einen Getriebeeingang 6 auf, wobei die Drehzahl an den Getriebeausgang 5 kleiner ist als an dem Getriebeeingang 6.

Das Fahrzeug 2 weist mindestens ein angetriebenes Rad 7 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 2 zwei angetriebene Räder 7 einer gemeinsamen Achse 8 auf. Das von dem Übersetzungsgetriebe 4 erzeugte übersetzte Antriebsmoment wird in Richtung der angetriebenen Räder 7 geleitet. Beispielsweise kann noch ein Differenzial 9 im Momentenfluss zwischengeschaltet sein. Alternativ hierzu ist nur ein angetriebenes Rad 7 vorgesehen, wobei die Antriebsanordnung 1 als ein Einzelradantrieb ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass das Antriebsmoment auf angetriebene Räder 7 unterschiedlicher Achsen 8 verteilt wird.

Es wird ein Antriebsmomentenpfad 103 gebildet, welcher ausgehend von der

Antriebsmaschine 3 in den Getriebeeingang 6 und/oder das Übersetzungsgetriebe 4 läuft und nachfolgend insbesondere über den Getriebeausgang 5 zu den angetriebenen Rädern 7 führt.

Optional ist eine Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b vorgesehen, wobei die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b ausgebildet ist, den Antriebsmomentenpfad 103 hinter der Antriebsmaschine 3 zu trennen. Damit kann die Antriebsmaschine 3 rotieren ohne, dass ein Antriebsmoment auf den Getriebeausgang 5 oder auf die angetriebenen Räder 7 übertragen werden. In der Figur 1 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Position der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b gezeigt. Alternativ hierzu kann die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b bei weiteren Ausführungsbeispielen in dem Übersetzungsgetriebe 4 oder nach dem Differenzial 9 angeordnet sein. Die Antriebskopplungseinrichtung 40 a ist zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Für den Fall, dass die Bremseinrichtung 10 b verwendet wird, ist die Bremseinrichtung 10 b im Antriebsmomentenpfad 103 vor der Antriebskopplungseinrichtung 40 a angeordnet. Die Antriebskopplungseinrichtung 40 b ist im Antriebsmomentenpfad 103 hinter dem Getriebeausgang 5 angeordnet.

Die Antriebsanordnung 1 weist eine Bremseinrichtung 10 a, b, c auf, welche ausgebildet ist an oder für das oder die angetriebenen Räder 7 ein Bremsmoment zu erzeugen und über einen jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c zu den angetriebenen Rädern 7 zu leiten. In der Figur 1 sind drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Position der Bremseinrichtung 10 a, b, c sowie für die Bremsmomentenpfade 100 a, b, c gezeigt, welche alternativ ausgewählt werden.

Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist insbesondere als eine dynamische Bremse ausgebildet und nicht auf die Funktion einer Feststellbremse beschränkt. Insbesondere kann bestimmungsgemäß durch die Bremseinrichtung 10 a, b, c das Fahrzeug 1 von einer Fahrgeschwindigkeit zum Beispiel größer als 20 km/h bis auf den Stillstand abgebremst werden.

Die Bremsmomentenpfade 100 a, b, c verlaufen jeweils über das Übersetzungsgetriebe 4, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c in Bezug auf den jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c in Momentenflussrichtung des Bremsmoments jeweils vor dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet ist.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 a in dem Bremsmomentenpfad 100 a vor der elektrischen Antriebsmaschine 3 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 a verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 a, welche das Bremsmoment erzeugt, über die elektrische Antriebsmaschine 3, nachfolgend über das Übersetzungsgetriebe 4 und mindestens einen angetriebenen Rad 7.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 b in dem Antriebsmomentenpfad 103 zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 b verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 b, welche das Bremsmoment erzeugt, über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem mindestens einen angetriebenen Rad 7. Die Antriebsmaschine 3 ist außerhalb des Bremsmomentenpfads 100 b angeordnet.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 c in dem Bremsmomentenpfad 100 c in Bezug auf das Übersetzungsgetriebe 4 auf einer anderen axialen Seite wie die Antriebsmaschine 3 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 c verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 c, welche das Bremsmoment erzeugt, über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem mindestens einen angetriebenen Rad 7. Die Antriebsmaschine 3 ist außerhalb des Bremsmomentenpfad 100 c angeordnet.

Den drei Positionen der Bremseinrichtung 10 a, b, c ist gemeinsam, dass die Bremseinrichtung 10 a, b, c mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3 betrieben wird oder zumindest mit einer Drehzahl, die nicht über das Übersetzungsgetriebe 4 erzeugt wird.

Die Bremseinrichtung 10 a, b, c weisen jeweils eine Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c auf, welche eine Abkopplung der jeweiligen Bremseinrichtung 10 a, b, c von dem Antriebsmomentenpfad 103 und/oder aus dem jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c ermöglicht. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c ist beispielsweise als eine Synchronisierungseinrichtung ausgebildet, so dass die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c wahlweise in einen Kopplungszustand oder in einen Freilaufzustand gesetzt werden kann. In dem Kopplungszustand befindet sich die Bremseinrichtung in einem Bremsbereitschaftszustand und die Bremseinrichtung 10 a, b, c eingekoppelt und dreht sich bremsbereit mit. In dem Freigabezustand ist die Bremseinrichtung 10 a, b, c ausgekoppelt, so dass etwaige Schleppmomente durch rotierende Massen der Bremseinrichtung 10 a, b, c verringert werden.

Neben der Bremseinrichtung 10 a, b, c weist das Fahrzeug 2 optional eine Betriebsbremse 16 auf, wobei die Betriebsbremse 16 eine Reibungsbremse 17 umfasst, welche beispielsweise radnah als eine Scheibenbremse oder als eine Trommelbremse ausgebildet ist. Das Fahrzeug 2 weist optional eine Rekuperationsbremse 18 auf, welche durch die Antriebsmaschine 3 in einem Generatorbetrieb umgesetzt wird. Die Rekuperationsbremse 18 kann gemeinsam, aber auch unabhängig von der Betriebsbremse 16 sein.

Mit der Betriebsbremse 16 verfügt das Fahrzeug 2 über ein zugelassenes Verzögerungssystem. Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist beispielsweise als eine Komplementärbremse und/oder als eine ergänzende Bremseinrichtung zu der Betriebsbremse 16 ausgebildet, welche keine sicherheitsrelevanten Funktionen, sondern in Bezug auf die Abbremsung des Fahrzeugs eine Komfortfunktion einnimmt.

Die Antriebsanordnung 1 weist optional eine Bremsmanagementeinrichtung 19 auf, wobei die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet ist, die Betriebsbremse 16, die optionale Rekuperationsbremse 18 und die Bremseinrichtung 10 anzusteuern. Die Bremsmanagementeinrichtung 19 kann beispielsweise als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung und/oder als eine analoge Schalteinrichtung ausgebildet sein. Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist ausgebildet, in einem Notbremszustand, wenn eine hohe Bremsverzögerung erforderlich ist, die Betriebsbremse 16 und insbesondere die Reibungsbremse 17 anzusteuern, so dass diese die Hauptbremsverzögerung übernimmt. Somit ist in dem Notbremszustand sichergestellt, dass das sicherheitsrelevante Betriebsbremse 16 die Notbremsung umsetzt. Ferner ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, in einem Rekuperationsbremszustand maßgeblich die Bremsverzögerung durch die Rekuperationsbremse 18 umzusetzen. Hierdurch wird das Energiemanagement des Fahrzeugs 2 verbessert.

Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist ausgebildet, in einem Komfortbremszustand die Bremseinrichtung 10 und die Betriebsbremse 16 derart anzusteuern, dass die Hauptbremsverzögerung maßgeblich oder ausschließlich durch die Bremseinrichtung 10 a, b, c erfolgt. Beispielsweise ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, insbesondere den Komfortbremszustand bei dem Abbremsen des Fahrzeugs bei kleineren Geschwindigkeiten unter 20 km/h, insbesondere kleiner als 10 km/h ohne die Betriebsbremse 16, insbesondere ohne die Reibungsbremse 17 und/oder ausschließlich durch die Bremseinrichtung 10 umzusetzen. Optional ergänzend kann die Rekuperationsbremse 18 den Komfortbremszustand unterstützen.

Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist insbesondere als eine nasse, im Speziellen nasslaufende Bremseinrichtung 10 a, b, c ausgebildet. Die Bremseinrichtung 10 a, b, c kann eine Lamellenbremse 41 aufweisen. Durch die nasslaufende Eigenschaft wird erreicht, dass in dem Bremszustand der Bremseinrichtung 10 a, b, c quasi keine akustischen Emissionen entstehen. Durch die maßgebliche oder sogar ausschließliche Nutzung der Bremseinrichtung 10 a, b, c wird der Komfort vergrößert und damit die Betriebseigenschaften verbessert. Hintergrund dieser Bremsstrategie des Komfortbremszustands ist, dass in den langsamen Geschwindigkeitszuständen die Rekuperationsbremse 18 nicht mehr effektiv arbeitet, wobei zugleich der Einsatz der akustisch nachteiligen Reibungsbremse 17 vermieden wird.

Alternativ oder ergänzend ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c zu kontrollieren und den Freilaufzustand oder den Bremsbereitschaftszustand/ Kopplungszustand anzusteuern.

Optional ergänzend weist die Antriebsanordnung 1 eine Temperaturmanagementeinrichtung 20 auf, wobei die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ausgebildet ist, die bei der nasslaufenden Bremseinrichtung 10 entstehende Bremswärme in einem Temperierfluid der Bremseinrichtung 10 einer Zusatzfunktion in dem Fahrzeug 2 zuzuführen. In der Nutzfunktion kann die Bremswärme beispielhafterweise zur Erwärmung des Übersetzungsgetriebes, zur Batterietemperierung und/oder zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Beabsichtigt ist insbesondere der gemischte Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c im Zusammenspiel mit der Rekuperationsbremse 18. Dieser gemischte Einsatz führt zu niedrigen Energien, die beim Abbremsvorgang umgesetzt werden müssen. Mittels Pumpen wird das Temperierfluid an weitere Stellen im Fahrzeug 2 gepumpt und kann beispielhafterweise zur Erwärmung des Getriebes, der Batterietemperierung und zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Hiermit wird die Energieeffizienz des Fahrzeugs 2 gesteigert, da so Energie nutzbar gemacht wird, die bisher ungenutzt an die Umgebung abgeführt wurde.

Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 kann ausgebildet sein, die im normalen Fährbetrieb erzeugte Bremswärme vorteilhaft verteilen. In dieser Ausgestaltung wird die Bremseinrichtung 10 a, b, c als passive Heizeinrichtung verwendet.

Auch der Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c als „Reibheizung“ im Fährbetrieb und/oder als aktive Heizeinrichtung ist möglich: Hierzu dient die als nasse Lamellenbremse 41 ausgebildete Bremseinrichtung 10 a, b, c aktiv zur Temperaturerzeugung, indem ein Bremsmoment erzeugt wird, welches Wärmeenergie generiert. Das Bremsmoment wird aber hierzu gleichzeitig wieder durch eine Steigerung des Motormoments der Antriebsmaschine 3 ausgeglichen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs konstant zu halten. In dem aktiven Heizzustand arbeiten die Bremseinrichtung 10 a, b, c und die Antriebsmaschine 3 gegeneinander, um aktiv Bremswärme zu erzeugen.

Auch der Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c als aktive Standheizung ist möglich: Hierbei wird durch die Temperaturmanagementeinrichtung 20 insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs 1 die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b angesteuert, um den Antriebsmomentenpfad 103 zu trennen. Ferner wird der Antriebsmotor 3 angesteuert, ein Antriebsmoment zu erzeugen, welches zu der Bremseinrichtung 10 a, b, c geleitet wird. Zudem für die Bremseinrichtung 10 a, b, c angesteuert, eine Bremsung durchzuführen, um das Antriebsmoment durch das Bremsmoment aufzuheben, so dass aktiv im Stand des Fahrzeugs 2 Bremswärme erzeugt wird. Die Bremswärme kann den bereits beschriebenen Nutzfunktionen zugeleitet werden.

Durch die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b wird es ermöglicht, die Antriebsmaschine 3 vom Fahrzustand unabhängig, also auch im Stillstand zu betreiben (ähnlich Leerlauf bei einem Verbrenner). Hierdurch wird ermöglicht, die Bremseinrichtung 10 a, b, c, die mit der Antriebsmaschine 3 gekoppelt ist, weiter zu betreiben und so Bremswärme zu generieren, die im weiteren Verlauf z.B. zur Aufheizung der Batterie und des Innenraums oder zu anderen Nutzfunktionen genutzt werden kann. Somit kann das System z.B. auch im Stillstand als Standheizung betrieben werden. Es sind keine weiteren oder weniger Heizkomponenten zusätzlich mehr notwendig.

Die Positionierung der Bremseinrichtung 10 a, b, c vor dem Übersetzungsgetriebe 4 ist vorteilhaft, da sich diese so direkt mit Motordrehzahl ansteuern lässt. Dies ermöglich bei üblichen Anwendungen größere Drehzahlen bei kleineren Momenten.

Optional weist das Fahrzeug 2 eine Schwingungsmanagementeinrichtung 38 auf, wobei die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ausgebildet ist, durch Kontrolle, insbesondere Ansteuerung der Bremseinrichtung 10 a, b, c Schwingungen in der Antriebsanordnung 1 , im Antriebsmomentenpfad 103, im Bremsmomentenpfad 100, in der Antriebsmaschine 3, in dem Übersetzungsgetriebe 4 und/oder in dem Fahrzeug 2 - zusammenfassend als System bezeichnet - zu kompensieren und/oder zu dämpfen.

Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 kann die zu dämpfenden Schwingungen durch geeignete Sensoren erfassen. Beispiele für die Sensoren sind Schwingungssensoren, Drehzahlsensoren, akustische Sensoren etc.. Auf Basis der erfassten zu dämpfenden Schwingungen wird die Bremseinrichtung 10 a, b, c angesteuert. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung unabhängig von einer Ansteuerung als Bremse im Fährbetrieb. Die Funktion der Schwingungsdämpfung kann durch Ansteuerung der Lamellenbremse 41 , also dem eigentlichen Bremsaktor, umgesetzt werden. Dabei kann durch die Ansteuerung eine Dämpfung und/oder gegen Schwingung erzeugt werden, um die zu dämpfende Schwingung zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Insbesondere wird eine aktive Schwingungsdämpfung umgesetzt.

Alternativ oder ergänzend kann die Funktion der Schwingungsdämpfung durch Ansteuerung der Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c umgesetzt werden, indem diese von dem Freilaufzustand in den Bremsbereitschaftszustand /Kopplungszustand umgeschaltet werden. Hierbei wird in dem schwingungsfähigen System eine dämpfende Komponente durch die in dem Temperierfluid laufende Lamellenbremse 41 zugeschaltet, so dass eine Dämpfung umgesetzt wird. Für den Fall, dass die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c als Synchronisierungseinrichtungen ausgebildet ist, kann die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c auch schleifend oder reibend und somit in einen Zwischenzustand zwischen dem Freigabezustand und den Bremsbereitschaftszustand angesteuert werden. Damit ist eine graduelle Dämpfung und/oder Kompensation der zu dämpfenden Schwingung durch die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 umsetzbar.

Betrachtet man die Einwirkung auf die zu dämpfende Schwingung als eine Verstimmung des zu dämpfenden Systems, so ist eine erste Möglichkeit der Verstimmung durch das Zuschalten und/oder Synchronisieren erreicht. Hierdurch wird der drehbare Anteil der Lamellenbremse 41 an die Antriebsmaschine 3 angekoppelt, wobei die zusätzliche Masse das System verstimmt.

Alternativ oder ergänzend, kann insbesondere nach dem Ankoppeln des drehbaren Teils der Lamellenbremse 41 diese geschlossen werden, wobei das System vollvariabel verstimmt werden kann.

Die Figur 2 a zeigt das erste Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 a in einer schematisierten, alternativen Darstellung. Die Antriebsmaschine 3 weist eine Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehtest mit der Bremseinrichtung 10a verbunden ist und eine Übertragungswelle bildet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2a ist eine Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 a ist mit der Rotorwelle 11 zumindest in dem Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehtest verbunden. Auf einer zu der Bremseinrichtung 10a gegenüberliegenden, axialen Seite der Rotorwelle 11 ist diese mit dem Getriebeeingang 6 des Übersetzungsgetriebes 4 drehtest verbunden. Somit steht die Rotorwelle 11 und damit die Antriebsmaschine 3 auf einer axialen Seite mit der Bremseinrichtung 10 a und auf der anderen axialen Seite mit dem Übersetzungsgetriebe 4 in Wirkverbindung. Diese Positionierung ermöglicht eine besonders einfache Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 a und/oder der Antriebsanordnung 1. Der Bremsmomentenpfad 100 a verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 a über die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5.

Die Antriebsanordnung 1 weist das Zusatzmodul 12 a auf, wobei das Zusatzmodul 12 a ein Modulgehäuse 13 aufweist, wobei die Bremseinrichtung 10 a in dem Modulgehäuse 13 angeordnet ist. Die Antriebsanordnung 1 weist ferner ein Hauptgehäuse 14 auf, wobei in dem Hauptgehäuse 14 mindestens die Antriebsmaschine 3 und optional ergänzend das Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet sind. Das Zusatzmodul 12 a und/oder das Modulgehäuse 13 ist trennbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden. Somit kann das Zusatzmodul 12 a zu Wartungszwecken oder zu Nachrüstzwecken in einfacher Weise mit dem Hauptgehäuse 14 und damit mit der elektrischen Antriebsmaschine 3 gekoppelt werden.

Ferner wird ein Antriebsmomentengegenpfad 104 gebildet, welcher insbesondere in Gegenrichtung zu dem Antriebsmomentenpfad 103 verläuft und von der elektrischen Antriebsmaschine 3 über die Rotorwelle 11 in das Zusatzmodul 12 a und/oder in die Bremseinrichtung 10 a läuft. Für diesen Antriebsmomentengegenpfad 104 bildet das Zusatzmodul 12 a und/oder die Bremseinrichtung 10 a ein Sackgassenmodul und/oder einen Endpunkt. Insbesondere weist das Zusatzmodul 12 a und/oder die Bremseinrichtung 10 a nur eine einzige und/oder gemeinsame Drehmomentschnittstelle 15 auf, welche als Ausgang für das Bremsmoment und/oder als Eingang für das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 ausgebildet ist.

Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b aufweisen. Diese und die Bremskopplungseinrichtung 39 a sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt.

Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 a sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a verbunden.

Die Figur 2 b zeigt das zweite Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 b in einer schematisierten, alternativen Darstellung.

Die Antriebsmaschine 3 weist die Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest mit der Bremseinrichtung 10 b verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2b ist eine Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 b ist mit der Rotorwelle 11 zumindest in dem Kopplungszustand/Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Die Bremseinrichtung 10 b ist in Bezug auf den Antriebsmomentenpfad 103 nach der Antriebsmaschine 3 und vor dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Beispielsweise kann die Bremseinrichtung 10 b in dem Hauptgehäuse 4 integriert sein. Diese Positionierung ermöglicht eine besonders kompakte Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 b und/oder der Antriebsanordnung 1. Der Bremsmomentenpfad 100 b verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 b über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5. Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Antriebskopplungseinrichtung 40 b oder eine andere Antriebskopplungseinrichtung aufweisen. Diese und die Bremskopplungseinrichtung 39 b sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt.

Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 b sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 b und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a verbunden.

Die Figur 2 c zeigt das dritte Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 c in einer schematisierten, alternativen Darstellung.

Die Antriebsmaschine 3 weist die Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest über das Übersetzungsgetriebe 4 mit der Bremseinrichtung 10a verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2c ist die Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 c ist mit der Rotorwelle 11 in dem Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Das Übersetzungsgetriebe 4 ist in Bezug auf die Rotordrehachse 102 und/oder die Bremsdrehachse 101 zwischen der Antriebsmaschine 3 und der Bremseinrichtung 10 c angeordnet. Somit steht das Übersetzungsgetriebe 4 mit der einen axialen Seite mit der Antriebsmaschine 3 und mit der anderen axialen Seite mit der Bremseinrichtung 10 c in Wirkverbindung. Insbesondere rotiert die Bremseinrichtung 10 c mit der Drehzahl der Antriebsmaschine 3.

Diese Positionierung ermöglicht eine besonders einfache Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 c und/oder der Antriebsanordnung 1. Der Bremsmomentenpfad 100 c verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 c über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5. Die Antriebsanordnung 1 weist das Zusatzmodul 12 c auf, wobei das Zusatzmodul 12 c ein Modulgehäuse 13 aufweist, wobei die Bremseinrichtung 10 a in dem Modulgehäuse 13 angeordnet ist. Die Antriebsanordnung 1 weist ferner das Hauptgehäuse 14 auf, wobei in dem Hauptgehäuse 14 mindestens das Übersetzungsgetriebe 4 und optional ergänzend die Antriebsmaschine 3 angeordnet sind. Das Zusatzmodul 12 c und/oder das Modulgehäuse 13 ist trennbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden. Somit kann das Zusatzmodul 12 c zu Wartungszwecken oder zu Nachrüstzwecken in einfacher Weise mit dem Hauptgehäuse 14 und damit mit dem Übersetzungsgetriebe 4 und/oder der elektrischen Antriebsmaschine 3 gekoppelt werden.

Ferner wird ein Antriebsmomentenzweigpfad 105 gebildet, welcher von dem Antriebsmomentenpfad 103 abzweigt und von der elektrischen Antriebsmaschine 3 über das Übersetzungstriebe 4 in das Zusatzmodul 12 c und/oder in die Bremseinrichtung 10 d läuft. Für diesen Antriebsmomentenzweigpfad 105 bildet das Zusatzmodul 12 c und/oder die Bremseinrichtung 10 c ein Sackgassenmodul und/oder einen Endpunkt. Insbesondere weist das Zusatzmodul 12 c und/oder die Bremseinrichtung 10 c nur eine einzige und/oder gemeinsame Drehmomentschnittstelle 15 auf, welche als Ausgang für das Bremsmoment und/oder als Eingang für das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 und/oder dem Übersetzungsgetriebe ausgebildet ist.

Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b andere Antriebskopplungseinrichtungen aufweisen. Diese und die Bremskopplungseinrichtung 39 a sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt.

Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 c sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 c und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 c verbunden.

Die Figur 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen.

Die mittig angeordnete, elektrische Antriebsmaschine 3 weist einen Rotor 21 auf, welcher drehfest mit der Rotorwelle 11 verbunden ist. Ein Stator 22 der elektrischen Antriebsmaschine 3 ist dagegen stationär in dem Hauptgehäuse 14 angeordnet.

Das Übersetzungsgetriebe 4 ist als ein Planetengetriebe ausgebildet, wobei die Rotorwelle 11 im Getriebeeingang 6 mit einer Sonnenwelle 23 verbunden ist, welche mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 24 kämmt, die in einem Planetenträger 25 auf einem gemeinsamen Teilkreis drehbar angeordnet sind. Der Planetenträger 25 bildet den Getriebeausgang 5 und weist beispielsweise eine umlaufende Stirnradverzahnung 26 auf. Das Übersetzungsgetriebe 4 ist gemeinsam mit der elektrischen Antriebsmaschine 3 in dem Hauptgehäuse 14 angeordnet. Graphisch abgeschnitten ist ein Bereich der Antriebsanordnung 1 , in der die Leistungselektronik für die Antriebsmaschine 3 angeordnet ist.

Auf der linken Seite ist die Bremseinrichtung 10 a in dem Zusatzmodul 12 a zu erkennen. Das Zusatzmodul 12 a weist das Modulgehäuse 13 auf, wobei das Zusatzmodul 12 a und/oder das Modulgehäuse 13 über Schraubverbindungen 27 lösbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden ist. Die Bremseinrichtung 10 a weist die nur schematisch angedeutete Bremskopplungseinrichtung 39 a auf.

Die Figur 4 zeigt eine Detaildarstellung des Zusatzmoduls 12 a ausgebildet als eine Niedrigenergiebremse aus der Figur 3. Über eine Eingangswelle 28, die die Drehmomentschnittstelle 15 bildet, ist die Bremseinrichtung 10 a mit der Motorwelle ausgebildet als die Rotorwelle 11 (Figur 2) der elektrischen Antriebsmaschine 3 über die Bremskopplungseinrichtung 39 a. Die Momentenübertragung kann beispielhafterweise über eine Verzahnung auf der Eingangswelle 28 mit entsprechender Gegenverzahnung auf der Motorwelle/Rotorwelle 11 (Figur 3) erfolgen.

Auf der Eingangswelle 23 ist die Bremskopplungseinrichtung 39 a angeordnet, wobei die Bremskopplungseinrichtung 39 a eine Synchronisierungseinrichtung bildet. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a ist in der Figur 4 nochmals detailvergrößert dargestellt. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a weist einen Synchronkörper 45 auf, wobei der Synchronkörper 45 drehtest auf der Eingangswelle 28 angeordnet ist und mit dieser rotiert. Der Synchronkörper 45 bildet einen Kopplungspartner 46 a der Bremskopplungseinrichtung 39 a. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a weist einen Loskörper 47 auf, wobei der Loskörper 47 einen anderen Kopplungspartner 46 b der Bremskopplungseinrichtung 39 a bildet. Der Loskörper 47 ist über eine Lagereinrichtung 48, welche eine Komponente der Bremskopplungseinrichtung 9 30 a bildet, drehbar auf der Eingangswelle 28 gelagert. Diese kann beispielhafterweise als Kugel-, Schrägkugel- oder Axialnadellager ausgeführt sein. Zwischen dem Synchronkörper 45 und dem Loskörper 47 ist ein Synchronring 49 angeordnet, wobei der Synchronring 49 eine Synchronisierung der Drehzahl zwischen dem Loskörper 47 und dem Synchronkörper 45 und/oder zwischen den Kupplungspartnern 46 a, b ermöglicht. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a ist koaxial zu der Bremsdrehachse 101 ausgerichtet und/oder angeordnet. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a weist eine Schaltmuffe 50 auf, welche koaxial zu der Bremsdrehachse 101 und/oder der Bremskopplungseinrichtung 39 a angeordnet ist. Die Schaltmuffe 50 kann in axialer Richtung zu der Bremsdrehachse 101 verschoben werden. Die Betätigung der Schaltmuffe 55 der Bremskopplungseinrichtung 39 a kann beispielhafterweise mittels einer Schaltgabel, über einen hydraulischen Kolben oder mittels elektromechanischer Betätigung erfolgen. Die Schaltmuffe 55 weist einen in axialer Richtung sich erstreckende Verzahnung auf, welche formschlüssig in Gegenverzahnungen des Synchronkörpers 45 und des Loskörpers 47 und/oder der Kopplungspartner 46 a, b eingreifen kann und mit diesen in Umlaufrichtung um die Bremsdrehachse 101 eine formschlüssige Verbindung bilden kann. In einem Freigabezustand ist die Schaltmuffe 50 nur mit dem Loskörper 47 formschlüssig in Umlaufrichtung verbunden, der Synchronkörper 45 ist dazu drehentkoppelt. In einem Kopplungszustand ist die Schaltmuffe 50 sowohl mit dem Loskörper 47 als auch mit dem Synchronkörper 45 in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden, so dass der Loskörper 47 und der Synchronkörper 45 über die Schaltmuffe 50 formschlüssig in Umlaufrichtung miteinander verbunden sind.

Bei einem Übergang von dem Freigabezustand in den Kupplungszustand nimmt die Schaltmuffe 50 den Synchronring 49 in axialer Richtung mit, so dass dieser gegen den Synchronkörper 45 drückt und durch den reibenden Kontakt die Drehzahl des Loskörper 47 an die Drehzahl des Synchronkörpers 45 angleicht und somit die Drehzahlen synchronisiert.

Durch den formschlüssigen Eingriff der Schaltmuffe 50 in den oder die Kopplungspartner 46 a, b befindet sich die Bremskopplungseinrichtung 39 a sowohl in dem Freigabezustand als auch in den Kupplungszustand in einem betätigungskraftfreien Zustand, so dass keine Energie aufgewendet werden muss, um den jeweiligen Zustand zu halten. Der Gedanke ist, dass im betätigten Zustand keine weitere Axialkraft benötigt wird. Axialkraft wird nur für die Synchronisierung benötigt, im eingespurten Zustand kann das System kraftfrei geschalten werden, da das Moment vom Formschluss übertragen wird.

Die Bremseinrichtung 10 a weist einen Innenring 29 auf, wobei der Innenring 29 mit dem Loskörper und/oder mit dem anderen Kopplungspartner 26 b drehfest verbunden ist. Alternativ ist auch die Integrierung beider Bauteile in ein einzelnes Bauteil möglich^ Über den Innenring 29 wird das Moment auf eine Mehrzahl an Reiblamellen 30 übertragen, die ein Innenlamellenpaket bilden. Hierzu ist am Innendurchmesser der Reiblamellen 30 eine Verzahnung eingebracht. Zur Erzeugung des Bremsmoments werden die Reiblamellen 30 gegen eine Mehrzahl an Stahllamellen 31 gedrückt, die ein Außenlamellenpaket bilden. Das Außenlamellenpaket bildet einen ersten Bremspartner 51 a, das Innenlamellenpaket bildet einen zweiten Bremspartner 51 b der Lamellenbremse 41. Die Stahllamellen 31 sind mittels einer Außenverzahnung in einem verzahnten Außenring 32 rotatorisch gesichert aber axial verschiebbar gelagert. Die Abstützung des Bremsmoments verläuft über den verzahnten Außenring 32 über das Modulgehäuse 13 in das Hauptgehäuse 14, wobei die Übertragung des Moments beispielhafterweise durch eine Verschraubung, Verzahnung oder ähnliches realisiert werden kann. Gezeigt sind die Schraubverbindungen 27.

Die zur Erzeugung des Bremsmoments benötigte Axialkraft kann beispielhafterweise mittels hydraulischen Druckes erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Erzeugung der Axialkraft mittels eines elektrischen Antriebs. Hierzu ist im Modulgehäuse 13 ein Ringspalt ausgeführt, in dem ein Kolben 33 axial verschiebbar angeordnet ist. Über am Innen- und Außendurchmesser angeordnete Dichtringe wird der Ringspalt abgedichtet, Druck kann aufgebaut werden. Zur Führung des Kolbens können optional Gleitbänder eingesetzt werden. Wird hydraulischer Druck aufgebaut, wird der Kolben 33 gegen die Stahllamelle 31 verschoben, es baut sich die benötigte Axialkraft auf. Das zum Druckaufbau notwendige Hydraulikfluid wird über Bohrungen 34 im Modulgehäuse 13 in den ringförmigen Druckraum eingespeist.

Wird keine Verzögerung angefordert und das System befindet sich im drucklosen Zustand, wird der Kolben 33 von Federn 35 in Ausgangsstellung gedrückt. Federbleche dienen der Kraftübertragung zwischen Federn 35, Modulgehäuse 13 und Kolben 33. Das Modulgehäuse 13 kann wie gezeigt aus zwei Gehäusehälften aufgebaut sein, wobei die die Verbindung der Gehäusehälften die Axialkraft abstützen können muss, die zur Erzeugung des Bremsmoments benötigt wird. Zwischen den beiden Gehäusehälften ist eine Abdichtung angeordnet, diese ist beispielhafterweise als O-Ring ausgeführt. Dadurch ist ein Modulinnenraum 36 gebildet, wobei in dem Modulinnenraum 36 das Temperierfluid zur Temperierung und Schmierung der Reiblamellen 30 und der Stahllamellen 31 angeordnet ist. Das Temperierfluid kann über weitere Bohrungen 37 an einen Temperierkreislauf angeschlossen sein, so dass die bei einer Bremsung erzeugte Bremswärme mit dem Temperierfluid abgeführt und die Bremswärme den Nutzfunktionen zugeführt werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der andere Kopplungspartner 46 b der Bremskopplungseinrichtung 39 a mit dem zweiten Bremspartner 51 b der Lamellenbremse 41 als Beispiel einer Bremse der Bremseinrichtung 10 a drehtest verbunden. Der Kopplungspartner 46a ist mit der Eingangswelle 28 drehtest verbunden. Ein Momentenpfad 106 der Bremseinrichtung 10 a verläuft über die Eingangswelle 28, die Bremskopplungseinrichtung 39a und die Lamellenbremse 41 und kann durch die Bremskopplungseinrichtung 39a in dem Freigabezustand geöffent oder getrennt und in dem Kopplungszustand geschlossen werden. Der Momentenpfad der Bremseinrichtung 39a ist als ein Sackgassenpfad ausgebildet.

Die Figur 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen. Für die konstruktiven Details der Antriebsanordnung 1 wird auf die Beschreibung der Figur 3 verwiesen, wobei nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. Für die konstruktiven Details der Bremseinrichtung 10 b wird auf die Beschreibung der Figur 4 verwiesen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 b zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Die Rotorachse 11 ist drehfest verbunden und/oder verbindbar mit der Eingangswelle 28 der Bremseinrichtung 10 b. Die Eingangswelle 28 ist drehfest verbunden und/oder verbindbar mit dem Getriebeeingang 6, welche in dem zweiten Ausführungsbeispiel wieder als Sonnenwelle 23 ausgebildet ist. Die Bremseinrichtung 10 b ist zusammen mit der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 in dem Hauptgehäuse 14 integriert. Die Bremseinrichtung 10 b weist die Bremskopplungseinrichtung 39b auf, wie diese in der vorhergehenden Figur beschrieben wurde.

Die Figur 6 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen. Für die konstruktiven Details der Antriebsanordnung 1 wird auf die Beschreibung der Figur 3 verwiesen, wobei nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. Für die konstruktiven Details der Bremseinrichtung 10 c wird auf die Beschreibung der Figur 4 verwiesen, wobei die Bremseinrichtung 10 c baugleich zu der Bremseinrichtung 10 a, jedoch spiegelverkehrt ausgebildet ist.

Auf der rechten Seite ist die Bremseinrichtung 10 c in dem Zusatzmodul 12 c zu erkennen. Das Zusatzmodul 12 c weist das Modulgehäuse 13 auf, wobei das Zusatzmodul 12 c und/oder das Modulgehäuse 13 über Schraubverbindungen 27 lösbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden ist. Die Rotorwelle 11 ist drehfest über den Getriebeeingang 6, hier der Sonnenwelle 23, und das Übersetzungsgetriebes 4 mit der Drehmomentenschnittstelle 15, hier der Eingangswelle 28 verbunden. Die Bremseinrichtung weist eine zu der Bremskopplungseinrichtung 39 a baugleiche Bremskopplungseinrichtung 39 c auf.

Die Figuren 7 a, b zeigen in einer schematischen Darstellung die Umsetzung der Schwingungsdämpfung. Gezeigt ist jeweils die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 sowie die Bremseinrichtung 10 a, b, c.

Die Figur 7 a zeigt eine Alternative, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c dauerhaft an dem System umfassend die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 und optional weitere Komponenten angekoppelt ist. Die Antriebsanordnung kann an einer der anderen Bremseinrichtungen 10 a, b, c eine entsprechende Bremskopplungseinrichtung 39 a, b c aufweisen. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 steuert die Bremseinrichtung 10 a, b, c an, so dass durch das Reibmoment das System verstimmt wird und z. B. die Frequenzlage von etwaigen Resonanzfrequenzen verschoben werden. Auf diese Weise können Schwingungen in dem System gedämpft und/oder kompensiert werden.

Die Figur 7 b zeigt eine weitere Alternative, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c aufweist. Eine erste Stufe der Verstimmung wird durch das Ankoppeln der Bremseinrichtung 10 a, b, c und deren rotierende Masse erreicht. Hierdurch wird der drehbare Anteil des Lamellenpakets der Lamellenbremse 41 an das System angekoppelt. Die zusätzliche Masse verstimmt das System.

In einer weiteren Stufe, kann nach dem Ankoppeln des drehbaren Teils des Lamellenpakets das Lamellenpaket und/oder die Lamellenbremse 41 geschlossen werden. Hierdurch kann das System vollvariabel verstimmt werden.

Die Figur 8 zeigt das Zusatzmodul 12 a und/oder die Bremseinrichtung 10 a in ähnlicher Darstellung wie in der Figur 4, wobei auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird. In Abgrenzung zu der Figur 4 weist die Antriebsanordnung 1 und/oder das Fahrzeug 2 die Bremskopplungseinrichtung 39 a in einer anderen Ausgestaltung auf. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a ist wieder als eine

Synchronisierungseinrichtung zwischen der Eingangswelle 28 und der Rotorwelle 11 ausgebildet. Erwähnenswert ist hierbei die Einrichtung zwischen den beiden

Gehäusen. Durch ein Verschieben des Hebels 42 auf einer Schiebemuffe 50 in axialer Richtung, kann über einen Reibkonus 43 als Synchronring 49 zuerst die Drehzahl angeglichen werden und dann eine Klauenkupplung 44 über die beiden

Wellenstümpfe bewegt werden. In der gezeigten Anordnung ist die Klauenkupplung 44 auf dem nicht dauerhaft drehenden Teil gelagert (Nicht Motorseite, sondern Reibsystemseite). Dies führt zu geringerem Verschleiß und weniger Schleppmoment am Eingriff des Hebels 42. die Ansteuerung der Bremskopplungseinrichtung 39 a erfolgt durch die Schwingungsmanagementeinrichtung 38. Die andere Bremskopplungseinrichtung 39 c kann baugleich ausgebildet sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel läuft der Momentenpfad 106 über die Bremskopplungseinrichtung 39 a, die Eingangswelle 28 in die Lamellenbremse 41. Der Momentenpfad 106 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der Bremseinrichtung 10 als ein Sackgassenpfad ausgebildet. Der Kopplungspartner 46a der Bremskopplungseinrichtung 39 a ist dem der Eingangswelle 28 drehfest verbunden, der andere Kopplungspartner 46 b wird durch die Rotorwelle 11 als Übertragungswelle gebildet. Der zweite Bremspartner 51 b ist über den Innenring 29 z.B. mittels Verzahnung mit der Eingangswelle 28 drehtest verbunden.

Die Figur 9 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Beispiel für den Aufbau einer Standheizung für das Fahrzeug 2. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 steuert die Antriebsmaschine 3, die Bremseinrichtung 10 a sowie die Antriebskopplungseinrichtung 40 a an, so dass das Übersetzungsgetriebe 4 von der Antriebsmaschine 3 abgetrennt ist, diese jedoch in Wirkverbindung mit der Bremseinrichtung 10 a steht. Nachfolgend wird ein Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 erzeugt und zu der Bremseinrichtung 10 a geleitet, welche das Antriebsmoment abbremst, um aktiv Bremswärme zu erzeugen. Die Bremswärme kann nachfolgend von der Temperaturmanagementeinrichtung 20 genutzt werden, um diese den beschriebenen Nutzfunktionen zuzuführen. Die anderen Bremseinrichtungen 10 b, c können analog angesteuert werden.

Die Figur 10 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, welche im Wesentlichen baugleich zu der Bremskopplungseinrichtung 39 a der Figur 8 ausgebildet ist, im Gegensatz zu dieser jedoch die Rotorwelle 11 mit dem Getriebeeingang 6 und/oder der Sonnenwelle 23 lösbar verbindet. Für die Beschreibung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a wird auf die Figur 8 verwiesen. Die Positionierung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a vor dem Übersetzungsgetriebe 4 ist vorteilhaft, da sich diese so direkt mit Motordrehzahl ansteuern lässt. Dies ermöglich bei üblichen Anwendungen größere Drehzahlen bei kleineren Momenten.

Bezuqszeichenliste

1 Antriebsanordnung

2 Fahrzeug

3 elektrische Antriebsmaschine

4 Übersetzungsgetriebe

5 Getriebeausgang

6 Getriebeeingang

7 angetriebene Räder

8 Achse

9 Differenzial

10 Bremseinrichtung

11 Rotorwelle

12 a, c Zusatzmodul

13 Modulgehäuse

14 Hauptgehäuse

15 Drehmomentschnittstelle

16 Betriebsbremse

17 Reibungsbremse

18 Rekuperationsbremse

19 Bremsmanagementeinrichtung

20 Temperaturmanagementeinrichtung

21 Rotor

22 Stator

23 Sonnenwelle

24 Planetenräder

25 Planetenträger

26 Stirnradverzahnung

27 Schraubverbindungen

28 Eingangswelle

29 Innenring

30 Reiblamellen

31 Stahllamellen 32 Außenring

33 Kolben

34 Bohrungen für Hydraulikfluid

35 Federn

36 Modulinnenraum

37 weitere Bohrungen

38 Schwingungsmanagementeinrichtung

39a, b, c Bremskopplungseinrichtung

40 a, b Antriebskopplungseinrichtung

41 Lamellenbremse

42 Hebel

43 Reibkonus

44 Klauenkupplung

45 Synchronkörper

46a, b Kopplungspartner

47 Loskörper

48 Lagereinrichtung

49 Synchronring

50 Schaltmuffe

51 a, b Bremspartner

100 a, b, c Bremsmomentenpfad

101 Bremsdrehachse

102 Rotordrehachse

103 Antriebsmomentenpfad

104 Antriebsmomentengegenpfad

105 Antriebsmomentenzweigpfad

106 Momentenpfad